Высокочастотные индукционные плазмотроны

Рис. 2.60. Схема работающего высокочастотного индукционного плазмотрона, снабженного секционированной водоохлаждаемой разрядной камерой, прозрачной к потоку электромагнитной энергии с индуктора 1 — поток плазмы 2 — секция камеры 3 — кварцевый корпус 4 — индуктор

Высокочастотные индукционные плазмотроны [c.110]

Таблица 2.8. Электрофизические и термические свойства диэлектрических материалов, которые могут быть использованы для изготовления высокочастотных индукционных плазмотронов

В связи с этими ограничениями любые технологические и металлургические аппараты, снабженные высокочастотными индукционными плазмотронами, имеют ограничения по давлению, частоте и ресурсу работы. Чтобы снять эти ограничения, необходимо снабдить указанный металлодиэлектрический плазмотрон дополнительным устройством, которое позволяет или определенным образом перераспределить мощность высокочастотного источника электропитания, или ввести в разряд дополнительную мощность от автономного источника электропитания. На рис. 10.21 показана принципиальная схема генератора высокочастотной индукционной (и-Е)-плазмы с дополнительным устройством для возбуждения и усиления стабильности индукционного разряда. Схема включает основной источник электропитания высокочастотный генератор 1 с индуктором 13, ъ котором находится диэлектрический плазмотрон-реактор 10 с разрезами 14, в последнем возбуждают высокочастотный индукционный разряд 12, подавая туда основной поток UFe через трубопровод 9 и [c.535]

На рис. 2.60 показана схема работаюш,его высокочастотного индукционного плазмотрона, снабженного такой разрядной камерой. [c.117]

Примерно в то же время развивался и другой класс плазмотронов — высокочастотные индукционные плазмотроны. Это развитие явилось более специфическим основной первоначальный вклад был сделан в области источника электропитания — высокочастотного генератора, работающего в области радиочастот. Настоящим первоначальным стимулом здесь также были потребности военно-космической техники моделирование и разработка транспортного ядерного реактора на гексафториде урана и необходимость получать потоки плазмы с менее высокими линейными скоростями и более равномерным профилем температур по сечению потока. После создания таких генераторов потребовался более высокий ресурс работы плазмотрона, который не достигался с использованием плазмотронов из диэлектрических материалов (кварца, оксида алюминия и других керамических материалов). В процессе этих работ были созданы разрядные камеры из нитридных керамических материалов (нитриды бора и алюминия), а также комбинированные разрядные камеры, выполненные в виде разрезных водоохлаждаемых камер из немагнитного металла, прозрачные к электромагнитному излучению с индуктора, снабженные или внешним диэлектрическим ограждением, или герметизирующими диэлектрическими вставками в вертикальных разрезах в стенке разрядной камеры. [c.44]

Наиболее работоспособная конструкция высокочастотного индукционного плазмотрона на сегодняшний день — медная разрезная водоохлаждаемая камера, разрезы которой герметично закрыты или пришлифованными индивидуальными диэлектрическими вставками, или внешним по отношению к камере ограждением из диэлектрического материала (металлодиэлектрический плазмотрон или реактор). Однако единого мнения относительно конструкции этих камер, числа разрезов, их ширины и высоты соотносительно с высотой индуктора, не говоря уже о способах герметизации вставок и прочих конструктивных особенностях, не существует. Тем не менее имеется несколько подходов к оценке принципов конструирования таких разрядных камер. [c.533]

Высокочастотные индукционные плазмотроны 119 [c.119]

Таблица 2.9. Значения параметров высокочастотного индукционного плазмотрона для разных режимов работы число витков индуктора ио = = 4 / = 5,28 МГц, с 1 = 9 см /гх = 9 см при / = 5,28 МГц индуктивное сонротивление ненагруженного индуктора равно х = = 33,4 Ом

Таблица 2.10. Распределение мощности (%) в системе высокочастотный генератор-высокочастотный индукционный плазмотрон [15]

Установка работала следующим образом. Исходный раствор нитрата уранила из емкости 4 (рис. 4.28) сжатым воздухом передавали в дезинтегратор плазменного реактора 3, где смешивали с потоком плазменно-воздушного теплоносителя. Последний генерировали высокочастотным индукционным плазмотроном 2, источником электропитания которого служил стандартный высокочастотный генератор 1 типа ВЧИ-63/5.28-ИГ-Л01. [c.228]

Генератор высокочастотной индукционной (и-Г)-плазмы со вспомогательным электродуговым плазмотроном постоянного тока, работающим на UFe. Такая концепция допускает использование двух разных плазмотронов, снабженных двумя автономными источниками электропитания, где плазмотрон на постоянном токе является вспомогательным. Концепция имеет некоторое подобие с модификацией предыдущей концепции, когда вспомогательный электрод имеет самостоятельный высокочастотный источник электропитания. Преимущество использования вспомогательного электродугового плазмотрона заключается в том, что его источник электропитания (выпрямитель) может быть расположен на удалении от высокочастотного генератора, что упрощает питание собственно высокочастотного индукционного плазмотрона. Еще одно достоинство этой концепции в том, что два различных плазмотрона компенсируют недостатки обоих генераторов плазмы и усиливают их преимущества, сообщая комбинированному генератору новое качество. [c.540]

На рис. 11.28 показана более детальная схема металлодиэлектрического высокочастотного плазмотрона пилотного завода. Принципиальная часть технологического аппарата — металлодиэлектрический высокочастотный индукционный плазмотрон — находится в индукторе 6 модифицированного высокочастотного генератора ВЧИ-63/5.25. Собственно плазмотрон включает в себя секционированную (разрезную) медную водоохлаждаемую разрядную камеру 5, расположенную внутри кварцевой оболочки 4 с минимальным зазором кварцевая оболочка герметично состыковывается с верхним 3 и нижним 8 крепежными фланцами. Пад верхним крепежным фланцем 3 находится насадка 1 для подачи плазмообразующего газа — смеси Нз-Аг, ввод газов осуществляют через тангенциально расположенные каналы 2. Металлодиэлектрический плазмотрон находится внутри стальной защитной камеры 7, заполненной обычно азотом под атмосферным давлением, обеспечивающей безопасность от высокого нанряжения на индукторе, электромагнитного излучения с индуктора и потенциально возможной утечки водорода. Под плазмотроном находится вставка с кольцевым коллектором 9 ввода ПРе в поток (Н2-Аг)-плазмы, генерируемой в разрядной камере плазмотрона. С точки ввода иГб через радиальные каналы 10 начинается плазменный реактор 11, размеры которого определяли с учетом компьютерного моделирования процесса реактор охлаждается с помощью канала охлаждения 12. Дальнейший технологический маршрут процесса был показан на рис. 11.27. [c.608]

В высокочастотных факельных плазмотронах используются частоты порядка 10 МГц при пониженном давлении. Особенностью ВЧЕ плазмотронов является отсутствие в них расходуемых электродов, что свидетельствует о значительном преимуществе их при работе в агрессивных газах. При мощности до 1000 кВт они имеют диаметр разрядной камеры до 30 см и могут работать при больших расходах газов. Высокочастотные индукционные плазмотроны различают по способу тепловой защиты стенок разрядной камеры. Плазмотроны с металлической разрядной камерой дают возможность получать разряды практически любой мощности. [c.393]

В простейшей форме высокочастотный индукционный плазмотрон представляет собой кварцевую трубку, через которую проходит плазмообразующий газ. Для передачи энергии от генератора высокой частоты к плазмообразующему газу служит индуктор из медной водоохлаждаемой трубки, навитый на кварцевую трубку (в количестве 4— [c.43]

Рис. 7.2. Высокочастотный индукционный плазмотрон

Высокочастотный индукционный плазмотрон, например, для обработки порошковых материалов (рис. 7.2), включает внутреннюю разрядную и внешнюю кварцевые трубки. Индуктор расположен в нижней части трубы. В плазмотрон подают три потока аргона один тангенциально в верхней части внутренней трубки для стабилизации разряда и охлаждения стенок. Второй [c.298]

Рис. 1.14. Схема конструкции высокочастотного индукционного плазмотрона

Высокочастотные индукционные плазмотроны, изготовленные из диэлектрических материалов. Обычный индукционный плазмотрон изготавливается из отрезка трубы из диэлектрического материала, чагце всего из кварца. Свойства наиболее изученных материалов приведены в таблице 2.8. Все известные диэлектрические материалы, которые используются или могут быть использованы в технике получения потоков высокочастотной индукционной плазмы, делятся на две группы оксидные материалы и бескислородная керамика (нреимуш,ественно нитриды). [c.112]

Наиболее критическими при выборе материала для высокочастотного индукционного плазмотрона являются четыре параметра, точнее их совокупность коэффициент термического расширения, максимальная рабочая температура, удельное электросопротивление и электрическая прочность. С точки зрения комбинации этих параметров наилучшими конкурируюгцими друг с другом материалами являются кварц и пиролитический нитрид бора (в направлении, перпендикулярном оси осаждения). Кварц является уникальным материалом с точки зрения коэффициента термического расширения, хотя все его остальные параметры заметно уступают нитридной керамике. По этому параметру к кварцу ближе всего керамические материалы из A1N и Sis N4, хотя другие их электрофизические и термические свойства гораздо выше. [c.115]

Для того чтобы и решить проблемы чистоты оксидных материалов по примесям, и снизить скорость материальных потоков в плазменном реакторе, целесообразно заменить электродуговой плазмотрон безэлектродным высокочастотным индукционным или микроволновым. Использование высокочастотного индукционного плазмотрона на индустриальном уровне проблематично из-за ненадежности диэлектрических материалов в качестве материала плазмотрона. Комбинированные металло-диэлектрические плазмотроны в принципе применимы, по сложности герметизации па границе металл-диэлектрик, отягош,енные спецификой работы с плутонием, также обеш,ают много проблем при работе плазменной установки в промышленных условиях. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология